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第9章 稳恒磁场1

引子：地球磁场是否会再次发生惊天大倒转1

9-1 磁力、磁场和磁感应强度2

9-1-1 磁力2

9-1-2 磁场3

9-2 毕奥-萨伐尔定律4

9-2-1 稳恒电流的磁场4

9-2-2 毕奥-萨伐尔定律的应用6

9-2-3 运动电荷的磁场10

9-3 磁场中的高斯定理和安培环路定理12

9-3-1 磁感应线、磁通量、高斯定理12

9-3-2 安培环路定理15

9-3-3 安培环路定理的应用17

9-4 磁场对载流线圈和运动电荷的作用19

9-4-1 安培力19

9-4-2 载流线圈在均匀外磁场中的安培力矩21

9-4-3 安培力与洛伦兹力的关系21

9-4-4 电磁的相对性22

习题25

第10章 磁介质29

引子：你知道磁性薄膜的作用吗29

10-1 磁介质的磁化规律30

10-2 磁化强度、磁化电流31

10-3 磁介质中的高斯定理和安培环路定理33

10-3-1 高斯定理33

10-3-2 环路定理33

10-3-3 磁场强度34

10-4 铁磁质35

习题37

第11章 电磁感应38

引子：超导电性38

11-1 法拉第电磁感应定律39

11-2 动生电动势41

11-3 感生电动势和涡旋电场43

11-4 自感、自感磁能以及磁场中的能量44

11-5 互感和互感磁能47

11-6 LCR串联电路的暂态过程49

11-6-1 LC电路50

11-6-2 RC电路51

11-6-3 LR电路51

11-6-4 LCR电路51

11-7 位移电流52

11-8 真空中的麦克斯韦方程组55

习题57

第12章 热力学基础59

引子：生命能够重来吗——浅谈自然界的不可逆现象59

12-1 热力学平衡态及其描述60

12-2 功、内能、热量和热力学过程63

12-3 循环过程 卡诺循环69

12-4 热力学第二定律70

12-5 熵与熵增加原理72

习题75

第13章 气体动理论78

引子：从一滴墨水的扩散看自然界的有序和无序78

13-1 气体分子运动规律79

13-2 理想气体的微观模型、压强和温度的统计意义80

13-3 能量均分定理82

13-4 麦克斯韦速率和速度分布84

13-5 玻耳兹曼分布86

13-6 气体分子平均碰撞频率和平均自由程87

13-7 实际气体88

13-8 输运过程89

13-9 热力学第二定律的统计解释90

13-10 耗散现象91

习题92

第14章 光学94

引子：超光速存在吗？光速能降至多少94

14-1 光的相干性95

14-1-1 原子的发光机理95

14-1-2 获得相干光的方法96

14-2 光的干涉97

14-2-1 分波阵面干涉97

14-2-2 分振幅干涉101

14-2-3 干涉的应用106

14-3 光的衍射108

14-3-1 惠更斯-菲涅耳原理108

14-3-2 单缝和圆孔的夫琅禾费衍射109

14-3-3 光栅衍射114

14-4 X射线衍射117

14-4-1 X射线的产生117

14-4-2 X射线在晶体上的衍射117

14-4-3 劳厄相、德拜相及其应用119

14-5 光的偏振119

14-5-1 光的偏振态119

14-5-2 光的起偏与检验121

14-6 偏振光的干涉125

14-6-1 偏振光干涉的实现125

14-6-2 人为双折射126

14-7 旋光128

14-7-1 晶体和液体的旋光性128

14-7-2 旋光的理论解释128

14-7-3 磁致旋光129

14-8 光的色散129

14-9 非线性光学130

14-9-1 非线性光学130

14-9-2 二倍频131

习题132

第15章 量子物理134

引子：从崂山道士之术到量子贯穿134

15-1 辐射量子性（光的粒子性）135

15-1-1 黑体辐射、普朗克能量子假说135

15-1-2 光电效应、爱因斯坦光量子论138

15-2 粒子波动性143

15-2-1 德布罗意波143

15-2-2 不确定关系146

15-3 量子力学简介149

15-3-1 波函数的统计解释149

15-3-2 薛定谔方程151

15-3-3 一维定态问题152

15-3-4 量子力学基本问题的争论156

15-4 原子结构理论157

15-4-1 原子有核模型157

15-4-2 氢原子玻尔模型158

15-4-3 氢原子的量子理论163

15-4-4 多电子原子168

15-5 固体量子理论172

15-5-1 晶体的结构172

15-5-2 晶体电子能带174

15-5-3 导体、绝缘体和半导体177

15-5-4 半导体激光器180

15-5-5 超导物理基础182

15-5-6 A-B效应186

习题188

第16章 非线性物理简介191

引子：英国的海岸线有多长——浅谈分形理论191

16-1 非线性系统192

16-1-1 非线性系统的主要特征192

16-1-2 非线性系统的动力学方程193

16-1-3 相空间分析196

16-2 孤波和孤子198

16-2-1 孤波的发现198

16-2-2 KdV方程199

16-2-3 孤子的性质201

16-3 确定性混沌202

16-3-1 混沌的发现202

16-3-2 通向混沌之路203

16-3-3 费根包姆常数、李雅普诺夫指数205

16-4 分形和标度不变性206

16-4-1 分形及分维206

16-4-2 逾渗模型208

16-4-3 标度不变性209

习题211

参考文献212